（CX）物理试题-【1号卷·A10联盟】2024届高二上学期12月学情检测

/号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测 物理参考答案 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案。 题号 1 2 34 5 67 8 答案A CD B B 1.A变化的电流产生变化的磁场，金属物品中会感应出涡流，涡流产生的磁场反过来影响探雷器线圈， 触发报警，故A正确；电流的热效应是电能转化为热能，与探雷器报警机制无关，故B错误；电磁 阻尼是指导体在磁场中运动时因涡流产生的阻力，而探雷器中的金属物品是被动产生涡流，并非因 运动受阻，故C错误；静电感应是静电场中导体电荷重新分布的现象，而探雷器涉及变化的磁场， 故D错误。 2.D开始时线圈上端点α与匀强磁场边界AB相切，线圈不受安培力的作用，则有示数E=G,提起时， 线圈受到安培力F安=B·1,1为等效长度，根据左手定则判断，安培力方向向下，根据受力平衡可 得示数F=G+F安，将线圈沿竖直方向缓慢上提，等效长度先增大后减小，则弹簧测力计示数先变 大后变小，故D正确。 3.C转过90°的过程中，根据右手定则可知，感应电流的方向为由2到P,电流方向不变，故A错误； 此位置和再转180°的位置都是中性面，穿过线框的磁通量都是最大，但是磁感线穿入线框的面发生 了改变，所以磁通量变化量不为零，故B错误；该时刻线框处于中性面位置，穿过线框的磁通量最 大，线框转动时速度方向平行于磁场方向，磁通量变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零， 故C正确，D错误。 4.B从，处随着距离的增大，分子力表现为引力且做负功，分子势能增加且为正，故AC错误；从，处 随着距离的减小，分子力表现为斥力且做负功，分子势能增加且为正，故B正确，D错误。 5.C由图可知S与触点1连接时，电容器充电，上极板和电源的正极相连，所以t=0时刻电容器上极 板带正电荷且电荷量最大；0一T时间内，电容器逆时针方向放电，电流逐渐增大，t=乙时刻，电 容器放电完毕，两极板所带电荷量为零，线圈中电流最大，磁场能最大；T~工时间内，电容器逆 42 时针方向充电，下极板带正电，电流逐渐减小，1了时刻，电流为零，线圈中磁场能最小，电容 器两极板所带电荷量达到最大，放AB错误；子-T时间内，电容器顺时针方向充电，电容器上极 板带正电，即1=6T时刻，电容器上极板带正电，电流逐渐减小，线圈L中磁场能逐渐减小，故C 正确，D错误。 6.Db一c过程中，气体体积不变压强减小，根据D业=R可知，气体的温度降低，故A错误；c一a为 绝热过程，即Q=0;因体积减小，故外界对气体做功，即W>0,根据△U=Q+W可知，△U>0, 即气体内能增大，则温度升高，气体分子的平均动能增大，故B错误；α→b过程中，气体压强不 变体积增大，对外做功，即m<0,根据D”=nR可知，温度升高，故内能增大，根据△U=Q+W可 知，气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量，故C错误；因b段图像与横轴所包围的面积 大于ca段图像与横轴所包围的面积，故气体对外界做的功大于外界对气体做的功，即a→b→c→a 的整个过程中，W<0,△U=0,根据△U=Q+W可知9>0，即气体从外界吸收热量，故D正确。 7.B理想变压器原、副线圈的匝数比为m:%=11:1,原线圈有效值为U=20V,由=么可得副 U,n2 线圈电压的有效值为U,=20V，电压表V,的示数为20V,故A错误；热敏电阻R温度升高时其阻 乡卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理参考答案第1页共5页 CX 值减小，则电路中总电阻减小、电流增大，定值电阻R上的功率P=2R增大，故B正确；对于此 理想变压器，副线圈电压与原线圈电压只由匝数比决定，不随负载变化而变化，故电压表V,示数不 会变大，故◇错误；电源频率为w=”-。ads=100md肉，瞬时电压应为 u=220W2sinl00πt(V),故D错误。 &.B根据洛伦兹力提供向心力有9B=m二，解得r=h,如图所示，接收板接收到离子的区域长度为 P2=AP+AQ=√(2r)2-h+r=(√3+1)h,故A错误；当离子的运动轨迹与接收板两侧相切时，离 子恰好能被接收板接收，此时离子在O点的速度方向间的夹角等于180°，所以能被接收的离子占总 离子的)，故B正确；当离子打到A点时运动时间最短，则被M9××1×××N 接收的病子运动地短时间为仙名-62石一路，放c蜡 误；离子在右侧轨迹与MW相切时运动时间最长，则被接收的 X 离子运动最长时间为-子-子- ,故D错误。 xx xof 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选 对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 9 10 答案 BD ABD 9.BD若金属棒做匀变速直线运动，则有v=2ar,可得v=√2m,则v一x图像不是一条直线，故A错 误；由图乙可知当x=1m时，金属棒的速度为2ms,金属棒产生的感应电动势E=BLvw1=2V,此 时的电流/一R,品A=05A,安路力尸发=L0.放B正确：运动过全#州 力、安培力及摩擦力作用，金属棒做加速运动，动能增加，故拉力做的功大于金属棒克服安培力 和摩擦力所做的功之和，故C错误；由功能关系可知金属棒从起点运动到x=0.5m处的过程中， 回路产生的焦耳热等于金属棒克服安培力所做的功即Q=形=Fx= R十7x,从题图乙中图线与 坐标轴围成的面积的物理意义可知x=×1x05m21s=m2/,解得该过程回路产生的焦耳热 Q=J,故D正确。 16 10.ABD粒子运动过程中，洛伦兹力始终与速度方向垂直而不做功，根据动能定理得 96=m片m,解得y,=6-2,选项A正确：将粒子进人叠加场的初速度%看 成两个水平向右分速度、%的合成，其中分速度满足9B=95,解得%=台，另一分速度 满足与=%台一否会一台，则粒子在电登场中的远动可分解为以水平向车做阿速直续 运动和以y,做匀速圆周运动，其中以速率y,做匀速圆周运动过程中由洛伦兹力提供向心力，可 知粒子运动过程受到的合力大小为F。=9gyB=qB=g5,根据牛顿第二定律可知带电粒子的 B 加速度大小为a=P金=9E,选项B正确；粒子的合速度为分速度y与y,的合成，其中y的大 mm 小方向均保持不变，2的大小不变，方向时刻发生改变，当2方向与y方向相反时，粒子的合 速度最小，则有v=内-=合日=0，可知粒子受到的洛伦滋力最小值为零，面粒子受到 的电场力保持不变，选项C错误；粒子以速率y,做匀速圆周运动过程中由洛伦兹力提供向心力， 】号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理参考答案第2页共5页 CX 则有心，B=m兰，解得，-m2三 m 孕E,若s二三r,可知粒子从射人该区域到P点 gBgB gB2 所用时间至少为tn= -T= 1、2元m_元m 4 4X9B2B,选项D正确。 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11.(6分) 【答案】(1)向下；向右 (2)A （每空2分) 【解析】 (1)将条形磁铁S极向下插入螺线管时，由右手螺旋定则可知，螺线管中感应电流产生的磁场方向向下， 感应电流方向为从B经螺线管到A,电流由电流计的正极流入，指针向右偏转。 (2)将磁铁插入的速度越大，可知穿过螺线管的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大，则感应电 流越大，电流计指针偏转幅度越大，故A正确，B错误；将磁铁的N极向下插入螺线管，则穿过螺 线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流由电流计的负极流入，电流计指针向左偏转，故C 错误；将磁铁的N极向下，并将其从中抽出，则穿过螺线管的磁通量减小，由楞次定律可知，感应 电流由电流计的正极流入，指针向右偏转，故D错误。 12.（10分) 【答案】(1)不需要 (2)AC(3)等轴双曲 （4)a(5)Bc (每空2分) 【解析】 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，可以用气柱的长度代替体积，不需要测出空气柱的横截面 积。 (2)密封气体前，在柱塞上均匀涂抹润滑油，以增加柱塞的气密性，A正确；推拉柱塞时，不能用手握 住注射器气体部分，以防止气体温度升高，B错误；实验时缓慢推拉柱塞，防止气体温度变化，C正 确，D错误。 (3)根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条等轴双曲线，即满足pV=C,就说明一定 质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，则气体的温度会升高，根据=C】 则图像的斜率将变大，那么该同学可能得到的p-】图像是图丙中的a。 (5)由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的对应的是T 图线，距离原点较远，故B正确，A错误；根据p=C ,温度越高，对应的C值越大，则斜率越 大，因T较大，故C正确，D错误。 13.（12分) (1)状态甲，根据平衡条件有：P=P。+"m,s (1分) 状态乙，根据平衡条件有：乃，=，++m)迟 (1分) S 甲到乙发生等温变化，有：p,hS=p,h,S（2分) 其中h=20cm,h2=15cm 解得：m2=40kg（2分) (2)缓慢加热，状态丙：P,=p2,h=18cm（1分) 由乙到丙发生等压变化，有： hshs TT （2分) 其中T2=(273+27)K 解得：1乃3=360K,3=(T3-273)℃=87℃(1分) 故：△t=t3-t=60℃ （2分) 】号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理参考答案第3页共5页 CX 14.（15分) （1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力， P(0,2L)1 则有：州B=m上(2分) 作出粒子运动轨迹如图所示 根据几何关系有：(2L-5)=2+2（2分) 解得：y=3B匙(1分】 4m (2)粒子从P点射出且不进入圆形区域的临界轨迹如图所示 当粒子轨迹和圆区域最高点相切时， 由几何知识可知半径为：方=2 L （1分) 洛伦兹力提供向心力：9，B=m坚 P(0,2立)1 解得：y=BL (1分) 2m 当粒子轨迹和无磁场圆最低点相切时 由几何知识可知半径为：5=3弘 2 (1分) 洛伦兹力提供向心力：g刚，B=m兰 解得：y=39BL (1分) 2m 故粒子速度大小范围为：0<v≤4BL和v≥3gBL(1分) 2m 2m (3)若该粒子从P点以初速度v=Bg 2 ,根据洛伦兹力提供向心力可知：gqvB=m m 轨迹圆半径为：r=L y 周期：T=2m (1分) (0,2L) aB 能够再次回到P点，粒子运动的轨迹如图所示，轨迹与圆的交 点形成一个等边三角形，边长为√5L,粒子从P点出发回到P 点经过3个240°圆弧和3条边长。经过的时间为： t=3x2r+3xV5L_4+35)m (2分) gB 经过的路程为：s=3x名×2m+3√5L=(4r+3)L (2分) 3 15.(15分) (1)对金属棒进行受力分析，沿斜面方向安培力：F=BL= (2分) Rtr 根据牛顿第二定律有：mgsin9-m co0-及=ma(2分) R+r 代入数据得：a=2m/s2（1分) 号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理参考答案第4页共5页 CX (2)当金属棒的加速度为零时，速度达到最大，则有：mgsin9=m8+B (2分) R+r 解得：vm=5m/s（1分) 可知当速度最大时，电流最大，此时电功率最大，则有：I=BLv=2.5A (1分) R+r 最大功率：P=2R=18.75W（1分) (3)流经电阻的电量：q=7a1,7=E,元=n4D R+r "△，AD=B 化简得：9 (2分) 代入数据求得金属棒下滑的距离：x=6m 根据能量守恒有：mgsn9-x=mgos9-x+Q+m(1分) 解得：Q=5J 散电阻R上产生的焦耳热：Q夕 (1分) 解得：9=3.75J（1分)》 以上试题其他正确解法均给分 /号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理参考答案第5页共5页 CX14.(15分) 如图，在xOy平面内，有圆心为O、半径为L的圆形区域，圆形区域内无磁场，圆形区域 外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为g的带 正电的粒子位于坐标为（0,2L)的P点，粒子从P点以某一速度沿x轴正方向射出，粒子 的重力忽略不计。 (1)若该粒子经磁场偏转后恰能经过O点，求粒子的速度大小； (2)若该粒子从P点射出后不进入圆形区域，求粒子的速度大小范围； (3)若该粒子射出的速率v=BgL,且能够再次回到P点，求该粒子从射出到再次过P点所经 m 历的时间和路程。 P(0,2L) ∥号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理试题第7页共8页 15.(15分) 如图，倾角=30°、间距L=1m的两根足够长的平行金属导轨MW、P固定在绝缘斜面上 /多卷·A10联盟2024级高二12月学情检测 上端接有一阻值R=3Q的定值电阻。整个斜面处于垂直斜面向上、磁感应强度B-2T的匀 强磁场中。有一质量m=2kg、电阻，=12的金属棒ab,从导轨上某点静止开始下滑。电路 物理试题 中其余地阻不计，不计其他一切阻力的影响。已知金得标的与异锁问动摩擦因数公-。 本试卷满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 求：（取g=10m/s2） 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案。 4.分子间作用力F与分子间距离，的关系如图所示。若规定两个分子间的距离等于%时分子 (1)当金属棒ab沿导轨向下运动的速度v=lm/s时，ab的加速度大小； 1.在电视剧中，我们经常会看到士兵手持探雷器进行探雷工作。士兵将带有线圈的探雷器在地 势能E,为0。下列说法正确的是() (2)金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率； 面上扫过，在线圈中通有变化者的电流。如果扫到金属物品时，探雷器就会报警。探雷器工 (3)若从金属棒b开始下滑至达到最大速度过程中，流经电阻R上的电量为q-3C,求此过 作利用了( 程中电阻R上产生的焦耳热。 A.涡流 B.电流的热数应 C.电磁阻尼D.静电感应 2.如图，一刚性圆形线圈通过绝缘细线悬挂在弹簧测力计下端，通有acb加方向的电流，线圈 平面与垂直于纸面向外的匀强磁场方向垂直，开始时上端点α与匀强磁场边界AB相切。现 将线圈沿竖直方向缓慢上提（线圈不旋转），直到下端点c点与AB相切，弹簧测力计示数 A.r大于m时，分子力表现为斥力 的变化情况是( B.从n处随若两个分子间距离的减小，分子力做负功 C.当r大于%时，E为负 B D.当r小于%时，E,为负 .b. 5.【C振荡电路通过调整电感和电容的值，可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机 无线通信设备中，用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示，单刀双掷开关S先拨 至触点1，使电容器与电源E接通一段时间。再将S拨至触点2并开始计时，若振荡周期为 A.一直变大B.一直变小 C.先变小后变大D.先变大后变小 T,不计能量损失，下列说法正确的是( 3.“南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置，被称为“海上超级充电宝”， 其原理如图所示，海浪冲击浪板带动线框以恒定角速度连续转动，从而将海浪的动能和势能 转化成电能储存起来。若某时刻线框正好转到图中所示位置，下列说法正确的是() 、浪 海 A。1=了时刻，两极板所带电荷量为零 诺电系蛇 A.从图示位置转过90°的过程中，电流方向发生改变 B了时间内，线圈乙中电流逐渐增大 4 B.从图示位置转过180的过程中，磁通量的变化量为零 C子-T时间内，线圈L中装场能逐有波小 C.该时刻通过线框磁通量的变化率为零 D.该时刻线框中的电流最大 D.1=6?时刻，电容器上极板带负电 ∥多卷A10联盟2024级高二12月学惜检测·物理试题第8页共8页 ∥号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理试题第1页共8页 ∥号卷A10联四2024级高二12月学情检利·物理试题第2页共8页 CX 6.一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，其中c→a过程是绝热过程，下列说法正确 的是（) 个D A.b→C过程中，气体的温度升高 B.ca过程中，气体分子的平均动能减小 C.α→b过程中，气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量 D.a→b→c→a的整个过程中，气体从外界吸收量 7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11：1，电压表和电流表均为理想交流电表， 热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，o为定值电阻。当原线圈接如图乙所示的正弦交 流电时，下列说法正确的是( A 个WV 220W2 (×10s) R -220W2 甲 A.电压表V2的示数为20W2V B.热敏电阻R的温度升高时，Ro的功率将增大 C.热敏电阻R的温度降低时，电压表V2的示数变大 D.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220W2sin50πt(V)） 8.如图，空间中存在范围足够大，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场，N 为一水平放置且足够长的离子接收板，到MN垂直距离为h的O点有一离子源，连续不断 地向竖直平面内各方向均匀放出质量为m、带电量为+g的离子，离子放出的速率均为 v=hgB,则() ×××××× m M -N XXXX x XB X A.接收板接收到离子的区域长度为2h B.能被接收的离子占总离子的习 XXXXX 1 C.被接收的离子运动最短时间为m XX 2qB XX D.被接收的离子运动最长时间为 gB ∥号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理试题第3页共8页 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 11.（6分) 9.如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有R=32的定值电阻，导轨处于竖直向上的匀强磁场中， 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验： 磁感应强度B=1T,导轨间距L=1m。一质量m=1kg的金属棒在水平向右拉力F作用下从 导轨上CD处由静止开始运动，金属棒接入电路的有效电阻r=12,金属棒的v一x图像如图 乙所示，下列说法正确的是（) ● Av/m.s- ● D (1)所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流计时， 0 00.51 x/m 指针向右偏转。如图甲所示电路，螺线管的绕线方向如图乙所示，将条形磁铁S极向下 甲 插入螺线管时，则螺线管中感应电流产生的磁场方向（填“向下”或“向上”)， A.由图像可知金属棒做匀加速直线运动 电流计指针（填“向左”或“向右”)偏转； B.x=lm时，金属棒所受的安培力大小为0.5N (2)关于该实验，下列说法正确的是() C.拉动过程中，拉力F做的功等于金属棒的焦耳热与克服摩擦力所做的功之和 A.将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大 D.从起点到位移x=0.5m的过程中，回路产生的焦耳热为二J B.将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小 16 C.将磁铁的N极向下插入螺线管的过程中，电流计指针向右偏转 10.如图，质量为m、电荷量为g的带正电粒子（忽略粒子重力)以速度'。沿水平方向垂直射 D.将磁铁的N极向下，并将其从螺线管中抽出，电流计指针向左偏转 人相互正交的电、磁场中，已知匀强电场方向竖直向下、电场强度大小为E,匀强磁场方向 12.(10分) 垂直纸面向里、磁感应强度大小为B,粒子经过该区域中的P点时速率为y,此时竖直方 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 向侧移量为。若%2号，则( b k X P -米--XO 空气柱 + 橡胶套 乙 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系， (填“需要”或“不需要”)测出空 2_2qE A带电粒子在P点的速率=V 气柱的横截面积； m (2)下列实验操作中正确的是() B.带电粒子的加速度大小恒为9型 A.密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 C.粒子在运动过程中洛伦兹力始终大于电场力 B.推拉柱塞时，用手握住注射器气体部分 一8，粒子从射人该区域到P点所用时间至少为” D.若s=mE C.实验时缓慢推拉柱塞 2gB D.实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 /号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理试题第4页共8页 号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理试题第5页共8页 (3)实验中，某小组同学用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出p一V图中的等温线，如 图乙所示。根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条 线，就 说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比； (4)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积y的函数关系，作出p图像。某同学在实 验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的P-图 像是图丙中的 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度 分别为工、T,且T>T,。下列四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是() 个p B AD T D 1 13.（12分) 如图甲，一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的绝热金属汽缸内，活塞的质量 m=20kg,截面积S=100cm2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时封闭气柱高 度为20cm,外界气温t=27℃，大气压强p。=1.0×10Pa。将质量为m2的重物缓慢放到活塞 上（如图乙)，稳定后活塞下降了5cm；再对汽缸内气体缓慢加热（如图丙），活塞又上升 了3cm。g取10N/kg,求： (1)重物的质量m2; (2)加热前后缸内气体温度的增加值△t。 甲 丙 ∥号卷·A10联盟2024级高二12月学情检测·物理试题第6页共8页 CX